塔吉克斯坦阿爾登-托普坎礦區(qū)大斑晶結(jié)構(gòu)花崗閃長(zhǎng)斑巖的成因淺析及對(duì)找礦的指示意義

劉亞輝，李青山，董升普

（1.塔中礦業(yè)有限公司，塔吉克斯坦 卡拉庫(kù)姆 735770；2.中冶沈勘工程技術(shù)有限公司，河北 秦皇島 066000；3.青海齊鑫地質(zhì)礦產(chǎn)勘查股份有限公司，青海 西寧 810000）

阿爾登托普坎礦區(qū)是一個(gè)鉛鋅銀銅多金屬礦集區(qū)，位于塔吉克斯坦北部，地理位置屬于西天山支脈庫(kù)拉明多金屬成礦帶。目前發(fā)現(xiàn)了阿爾登-托普坎、派-布拉克、北阿爾登托普坎、恰拉塔、烏茨卡特雷等12個(gè)鉛鋅多金屬礦床，以及巴雅爾別克銀礦床、米斯坎銅礦床和阿特庫(kù)拉科鐵礦床。

自上世紀(jì)50年代以來(lái)，前蘇聯(lián)對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的普查工作，90年代又針對(duì)北阿礦南西翼進(jìn)行了詳細(xì)的勘探工作。普遍認(rèn)為該礦床屬于典型的矽卡巖型多金屬礦床，礦體分布于花崗閃長(zhǎng)質(zhì)巖漿與碳酸鹽巖接觸帶。其對(duì)成礦巖體進(jìn)行了系統(tǒng)的劃分，認(rèn)為礦區(qū)侵入體具有多期次、成分復(fù)雜的特征，與成礦密切相關(guān)的是一套花崗閃長(zhǎng)質(zhì)巖體。按侵入先后依次為灰綠色花崗閃長(zhǎng)斑巖（花崗閃長(zhǎng)玢巖）、肉紅色花崗閃長(zhǎng)斑巖及大斑晶結(jié)構(gòu)花崗閃長(zhǎng)斑巖（以下簡(jiǎn)稱大斑巖）[1]。本文旨在通過(guò)對(duì)該斑巖體的巖漿動(dòng)力學(xué)解譯，分析其成因及與礦體的相對(duì)關(guān)系，從而為礦區(qū)的找礦勘查、礦床類比提供依據(jù)。

1 大斑晶結(jié)構(gòu)花崗閃長(zhǎng)斑巖的基本特征

大斑巖是一種斑晶巨大，晶型完整的閃長(zhǎng)斑巖。斑晶主要為鉀長(zhǎng)石（正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石礦物），普遍大于1cm，局部可達(dá)3cm以上。該斑巖體在阿爾登—托普坎礦床分布有三條，在平面上呈北東-南西向平行分布。已揭露部分長(zhǎng)約360m，寬約8m～15m。該斑巖體常呈巖墻分布，具有連續(xù)性好、產(chǎn)狀穩(wěn)定、形態(tài)相對(duì)固定的特征。

（1）斑晶特征。該斑巖斑晶主要為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英。鉀長(zhǎng)石斑晶多為正長(zhǎng)石與微斜長(zhǎng)石，具環(huán)帶和生長(zhǎng)紋。含量約15%，粒徑約5mm～15mm，局部可達(dá)30mm，晶體發(fā)育完整，常見(jiàn)卡氏雙晶，局部可見(jiàn)斑晶被基質(zhì)溶蝕的現(xiàn)象，斑晶內(nèi)常見(jiàn)有綠簾石化及暗色礦物包裹體。斜長(zhǎng)石通常被綠簾石交代。石英呈半自行粒狀鑲嵌于其他晶體之間，含量約5%。基質(zhì)主要為角閃石、斜長(zhǎng)石、石英及少量的黑云母。

鉀長(zhǎng)石存在于斑晶和基質(zhì)中，多為正長(zhǎng)石與微斜長(zhǎng)石，常見(jiàn)卡氏雙晶，具環(huán)帶和生長(zhǎng)紋，斑晶中常見(jiàn)有斜長(zhǎng)石（被綠簾石交代）、黑云母、角閃石包裹體，局部可見(jiàn)斑晶被基質(zhì)溶蝕的現(xiàn)象。（圖1）斜長(zhǎng)石斑晶粒度較小，含量約8%，常呈半自行—他型不規(guī)則狀，常被綠簾石交代，局部可見(jiàn)鉀長(zhǎng)石交代。石英斑晶含量較少呈他型粒狀鑲嵌于長(zhǎng)石斑晶之間。

圖1 大斑晶結(jié)構(gòu)花崗閃長(zhǎng)斑巖

（2）鉀長(zhǎng)石大斑晶的成因分析。鉀長(zhǎng)石斑晶具有以下特征：①斑晶多為自形晶，晶面清晰可見(jiàn)，斑晶粒度大。②斑晶內(nèi)常見(jiàn)有斜長(zhǎng)石、黑云母及角閃石包裹體，基本包含了礦區(qū)斑巖中主要的造巖礦物。③鉀長(zhǎng)石斑晶多為正長(zhǎng)石與微斜長(zhǎng)石，具環(huán)帶和生長(zhǎng)紋，常見(jiàn)卡氏雙晶。④局部可見(jiàn)鉀長(zhǎng)石斑晶被基質(zhì)溶蝕的現(xiàn)象。據(jù)上述現(xiàn)象分析認(rèn)為，礦區(qū)大斑巖中的鉀長(zhǎng)石斑晶是由母體巖漿在深源結(jié)晶過(guò)程中形成。

（3）鉀長(zhǎng)石斑晶結(jié)晶的巖漿動(dòng)力學(xué)淺析。阿爾登-托普坎礦區(qū)主要侵入母源為華力西期花崗閃長(zhǎng)質(zhì)巖漿，該巖漿是一種鉀長(zhǎng)石組分不飽和巖漿[2]，這決定鉀長(zhǎng)石在巖漿結(jié)晶作用的成核過(guò)程只能是非均勻成核，因?yàn)槠湓紟r漿難以達(dá)到均勻成核的條件（K元素不飽和），即初始漿液體中沒(méi)有富鉀的巖漿活動(dòng)。晶體的成核密度與生長(zhǎng)速度成反比，貧鉀組分中的鉀長(zhǎng)石成核密度小，成核密度低，因此生長(zhǎng)速度較快?；◢忛W長(zhǎng)質(zhì)巖漿含水量較低，根據(jù)Fenn（1973）的堿性長(zhǎng)石—H2O體系人工實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在巖漿溫度降到600℃之前，鉀長(zhǎng)石結(jié)晶速度一直大于其成核密度，在730℃左右其生長(zhǎng)速度和成核密度之差達(dá)到最大，在680℃左右其生長(zhǎng)速度達(dá)到高峰。故阿爾登—托普坎礦區(qū)大斑巖鉀長(zhǎng)石斑晶形成溫度在600℃～730℃之間。

2 大斑晶結(jié)構(gòu)花崗斑巖形成時(shí)間及成因

根據(jù)坑道及鉆孔揭露情況來(lái)看，該斑巖與碳酸鹽巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖均呈穿插關(guān)系，接觸面清晰，無(wú)明顯的蝕變作用，其形成時(shí)間在礦區(qū)華力西期花崗閃長(zhǎng)質(zhì)侵入巖及上泥盆-下石炭紀(jì)沉積巖之后，大約為360Ma～250Ma之間。

礦區(qū)礦體呈明顯的垂直分帶特征，上部為中溫礦物組合（Pb+Zn），深部為中高溫礦物組合（Ag+Cu）。

3 大斑巖結(jié)構(gòu)花崗閃長(zhǎng)斑巖與礦體的相互關(guān)系及其找礦意義

該斑巖體為成礦期后構(gòu)造，破壞了礦體的原有格局，在走向及傾向兩個(gè)方向切斷了礦體，極易造成礦體尖滅的假象，對(duì)于礦體的連續(xù)性具有非常不利的影響。

在今后的找礦工作中遇到礦體被大斑巖切斷的情況，一方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)斑巖體另一側(cè)礦體的是否連續(xù)進(jìn)行工程驗(yàn)證，提高探礦效率。另一方面要加強(qiáng)對(duì)另一側(cè)礦體的礦石組分進(jìn)行檢驗(yàn)，提高選礦回收率。

同時(shí)，通過(guò)資料收集研究，該斑巖體并不局限于阿爾登-托普坎礦床，其在整個(gè)礦區(qū)的分布是具有普遍性的。在阿爾登-托普坎礦床，大斑巖除了對(duì)礦體的影響以外，同時(shí)也是阿礦與北部隱伏礦體-北阿礦之間的天然分界線。兩側(cè)礦體無(wú)論在礦體產(chǎn)狀、礦石質(zhì)量、成礦期次等多方面都存在明顯的不同。目前阿礦及大斑巖在礦床外圍的延伸已經(jīng)得到驗(yàn)證，在該礦床以外區(qū)域（如恰拉塔礦床、塔什給熱礦床）是否存在類似于阿礦與北阿礦這樣的成礦模式？在阿礦及大斑巖外圍延伸區(qū)域的北部是否還存在類似于北阿礦這樣的隱伏礦床存在？由于作者資料有限，作此文拋磚引玉，希望后續(xù)工作者能繼續(xù)深入研究，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的驗(yàn)證。